Rivista di Immunologia e Allergologia Pediatrica
: allergie
02/2011 • 20-38
Allergia alla Tropomiosina: dalla diagnosi
molecolare alla pratica clinica
a cura della Commissione Diagnostica della SIAIP
Stefania La Grutta1, Mauro Calvani
Neri Pucci4, Riccardo Asero5
2
(coordinatore),
Marcello Bergamini3,
Parole chiave: Tropomiosina, cross-reattività, diagnosi
Abstract
La tropomiosina è l’allergene maggiore dei crostacei ed è il principale allergene responsabile della cross-reattività molecolare e clinica per ingestione tra crostacei e molluschi e per via inalatoria con altri invertebrati, come gli acari della polvere e gli
insetti. L’allergia alla tropomiosina va ricercata in tutti i bambini che presentano una sensibilizzazione allergica ai crostacei
ed ai molluschi, in quelli con una sensibilizzazione allergica alla Blattella e all’Anisakis ed infine nei pazienti sensibilizzati
agli Acari della polvere, qualora si voglia effettuare ITS. Per la diagnosi di allergia alla tropomiosina si suggerisce di utilizzare l’indagine molecolare dopo la esecuzione degli SPT e della ricerca delle IgE specifiche per i singoli alimenti o inalanti.
Con la biologia molecolare è oggi possibile la ricerca delle singole IgE specifiche di alcune tropomiosine quali ad esempio
quella dell’Anisakis, della Blattella germanica, dell’Acaro della polvere, e dei gamberetti.
Introduzione
La Tropomiosina è l’allergene maggiore dei crostacei
ed è il principale allergene responsabile della crossreattività molecolare e clinica per ingestione tra crostacei e molluschi e per via inalatoria con altri invertebrati, come gli acari della polvere e gli insetti. I crostacei (gamberi, mazzancolle, aragoste, granchi) ed i
molluschi (cozze o mitili, vongole, telline, cannolicchi,
ostriche, fasolari, seppie, calamari e polpi) sono prodotti ittici spesso presenti sulle nostre tavole, reperibili
nel mercato attraverso la grande distribuzione, che
possono provenire da attività di pesca in mare o in
acque dolci, ma anche da attività di acquacoltura o
maricoltura. Il consumo domestico di questi prodotti è
variabile in base alle tradizioni alimentari dei differenti
paesi e per le diverse specie. Si registrano valori molto elevati in Europa in particolare in Portogallo, dove
il consumo medio annuo pro capite di polpi colloca
questo paese al terzo posto nella graduatoria mondiale, dopo Islanda e Giappone. Tra i paesi europei,
in Germania crostacei e molluschi costituiscono il 15%
dell’intero consumo annuo di prodotti ittici, mentre sia
in Spagna (mitili, calamari, polpi) che in Francia (mitili, ostriche, capesante atlantiche), congelati e/o cotti
rappresentano un consumo minore, corrispondente a
circa il 12-17% dell’intero consumo ittico per l’anno
U.O.S. Ambiente e Salute, ARPA Sicilia, Scuola di Specializzazione in Pediatria, Università di Palermo; 2 UOC di Pediatria ed Ematologia
pediatrica, Ambulatorio Pediatrico-Allergologico, Azienda Ospedaliera “S. Camillo-Forlanini”, Roma; 3 Pediatra di famiglia, Ferrara: 4 UO di
Allergologia, Ospedale “A. Meyer”, Firenze; 5 Ambulatorio di Allergologia, Clinica “San Carlo”, Paderno Dugnano, Milano
1 [email protected]
Gli Autori dichiarano di non avere alcun conflitto di interesse rispetto agli argomenti trattati nell’articolo.
20
Scheda: cosa è utile sapere sulla Tropomiosina nella pratica clinica.
Why: perché è importante conoscere la tropomiosina
La Tropomiosina è l’allergene maggiore dei crostacei ed è il principale allergene responsabile della cross-reattività molecolare e clinica
per ingestione tra crostacei e molluschi e per via inalatoria con altri invertebrati, come gli acari della polvere e gli insetti.
Who: chi sono i soggetti nei quali posso ritrovare allergia alla tropomiosina
L’allergia alla tropomiosina deve essere sospettata:
•
In tutti i bambini che presentano una sensibilizzazione allergica ai crostacei ed ai molluschi.
•
In bambini con una sensibilizzazione allergica agli acari della polvere o agli acari minori, agli artropodi (Blattella e Chironomidi)
e all’Anisakis.
What: che cosa cercare: l’importanza della cross-reattività
•
Nei bambini con sospetta allergia ai crostacei e ai molluschi richiedere il dosaggio delle IgE specifiche per la tropomiosina
del gamberetto o se possibile del/dei singoli crostacei. Se positivi per l’acaro della polvere, richiedere anche il dosaggio della
tropomiosina dell’acaro (Der p 10).
•
Nei bambini con allergia all’acaro della polvere da sottoporre a ITS, richiedere l’indagine molecolare per accertarsi che la
sensibilizzazione allergica verso l’acaro sia dovuta ad una sensibilizzazione agli allergeni maggiori (Der p 1 o Der p 2) e non
alla tropomiosina (Der p 10). Nel caso si riscontri la positività per il Der p 10 sarà utile ricercare nella anamnesi una possibile
allergia, anche subclinica verso i crostacei e i molluschi, ed eventualmente anche la presenza di una sensibilizzazione.
•
Nel caso si sospetti una allergia alla Blattella o una Anisakis, sarà indicato integrare gli SPT o la ricerca delle IgE specifiche
con la determinazione molecolare, quando concomiti una allergia all’acaro della polvere o ai crostacei, per verificare se la
sensibilizzazione sia diretta verso gli allergeni maggiori dell’Anisakis (Ani S 1 e Ani S 7) o della Blattella germanica (Bla g 1 e
Bla g 2) o risulti come conseguenza di una cross-reattività legata alle rispettive tropomiosine (Ani S 3 e Bla g 7).
Which: quali mezzi diagnostici in uso
•
Utilizzare l’indagine molecolare per la ricerca della tropomiosina sempre solo in seconda battuta, ovvero dopo la esecuzione
degli SPT (indagine più semplice, più sensibile, meno invasiva e meno costosa) o della ricerca delle IgE specifiche per i singoli
alimenti o inalanti (indagine più sensibile e meno costosa).
•
Con la biologia molecolare è oggi possibile la ricerca delle singole IgE specifiche solo nei confronti del rDer p 10 (d 205 Phadia)
e del rPen a 1 (f351 Phadia) mentre con il Test ISAC è possibile ricercare contemporaneamente le IgE specifiche nei confronti
di 6 tropomiosine, la rAni s 3 dell’Anisakis, la nBla g 7 della Blattella germanica, la rDer p 10 dell’acaro della polvere, e tre
tropomiosine dei gamberetti la ePen a 1, la nPen i 1, la nPen m 1 rispettivamente del Penaeus aztecus, del Penaeus indicus e del
Penaeus monodon.
2009. In Italia il ritmo dei consumi domestici di questi prodotti mostra per l’anno 2009 un aumento per
alcuni crostacei (gamberi e mazzancolle) e molluschi
(vongole, polpi) 1. I dati ISTAT 2006 ottenuti da un
campione di famiglie italiane mediante un’intervista
telefonica con questionario, per rilevare gli acquisti
settimanali di alcune categorie di alimenti, stimano
che il consumo di crostacei e molluschi è molto ridotto
nelle fascia di età < 20 anni, costituita da circa l’1%
dei consumatori. Sulla base di tali informazioni è abbastanza difficile calcolare nel bambino il consumo
(kg) procapite/anno di molluschi e crostacei rispetto
all’adulto, per il quale viceversa è possibile registrare
un range di consumo di 1,5-5,1 kg procapite /anno
(http://www.istat.it (Istituto Nazionale di Statistica) 2.
Dati Europei derivati dalle informazioni presenti nel
database globale dell’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (EFSA) stimano che la percentuale
dei giorni di consumo nei quali si superano i 100 g
S. La Grutta et al.
di crostacei e molluschi è stata 0,5-3% (Spagna), 9%
(Irlanda), 13% (Italia), 14% (Finlandia), 18% (Germania), 19% (Regno Unito), 24% (Francia) e 48% (Belgio), mentre la percentuale dei giorni di consumo nei
quali si superano i 200 g di crostacei e molluschi è
stata 2% (Italia), 2,5% (Francia), 4% (Irlanda), 7% (Regno Unito), 11% (Belgio) e il 15% (Germania) 3.
I crostacei ed i molluschi costituiscono una importante
fonte nutrizionale di zinco, rame, glucosamina cloridrato e iodio, che tuttavia varia in base alla modalità
con la quale vengono consumati, cioè se vivi, refrigerati, congelati o sottoposti a conservazione. Il consumo di questi prodotti ittici ed il riconoscimento del
loro valore nutrizionale, oltre all’avvento di nuovi stili
alimentari, caratterizzati da alto consumo di crostacei
e molluschi in differenti tipologie di prodotto (fresco,
surgelato, trasformato) ha implicato la comparsa con
maggiore frequenza di reazioni allergiche tra i consumatori. Pur prendendo atto che i tassi di prevalenza
21
Tab. I. Relazione tassonomica tra le varie specie dove è stata dimostrata o supposta una cross reattività con la
Phylum
Classe
Ordine
Famiglia
Specie
Arthropoda
Crostacea
Decapoda
Crangonidae
Penaeus aztecus
Penaeus monodon
Penaeus indicus
Metapenaeus ensis
Metapenaeus indicus
Homardae
Palinuridae
Homarus americanus
Palinuris stipsoni
Palinuris homarus
Canridae
Charybdis feriatus
Pyroglyphidae
Dermatophagoides pteronyssinus
Glycyphagidae
Lepidoglyphus descructor
Procambarus clarkia
Arachnida
Sarcoptiformes
Dermatophagoides farinae
Blomia tropicalis
Insecta
Blattaria
Blattidae
Blattella germanica
Periplaneta americana
Thysanura
Lepisma saccarina
Diptera
Chironomidae
Chironomus thummi thummi
Chironomus plumosus
Mollusca
Gastropoda
Nematoda
Nematode
Pulmonata
Helicidae
Anisakis
Helix pomatia
Helix aspersa
Eobamia vermiculata
Archeogastropoda
Patellidae
Turbo cornutus
Patella vulgate
Bivalvia (o Lamellibranchi)
Anisomyaria
Donacidae
Donax serra
Fissurelidae
Mizuyopecten yessoensis
Mytilioida
Mytilidae
Mytilus edulis
Perna canaliculus
Perna viridis
Ostreoida
Ostreidae
Ostra edulis
Octopoda
Octopodidae
Octopus vulgaris
Decapoda
Loliginidae
Crassostrea gigas
Cephalopoda
Todares pacificus
Loligo vulgaris
n.d.: non disponibile, da Bessot JC et al., 2010 59.
22
Allergia alla Tropomiosina: dalla diagnosi molecolare alla pratica clinica
a tropomiosina del gamberetto.
Nome
Molecola
allergenica
Identità
(%) con la
Tropomiosina
di Gamberetto
Via di
esposizione
Gamberetto scuro
Pen a 1
99
Ingestione
Gambero gigante o mazzancolla imperiale
Pen m 1
99
Ingestione
Mazzancolla bianca tropicale
Pen i 1
99
Ingestione
Gamberone
Met e 1
99
Ingestione
Gamberetto bianco
Met i 1
99
Ingestione
Aragosta
Homa a 1
98
Ingestione
Inalazione
Aragosta
Pan s 1
98
Ingestione
Pan h 1
98
Ingestione
Cha f 1
92
Ingestione
Granchio
S. La Grutta et al.
Gambero
n.d.
Acaro della polvere
Der p 10
81
Inalazione
Ingestione
Acaro della polvere
Der f 10
81
Inalazione
Acari delle derrate
Lep d 10
81
Inalazione
Acaro tropicale
Blo t 10
81
Inalazione
Scarafaggio
Bla g 7
82
Inalazione
Scarafaggio
Per a 7
82
Inalazione
Pesciolino d’argento
Lep s 1
67
Inalazione
Tafano
Chi t 1
78
Inalazione
Chironomus plumosus
Chi p 78
Inalazione
Anisakis
Ani s 3
74
Ingestione
Lumaca
Hela TM
61
Ingestione
Lumaca
Hela a 1
61
Ingestione
Lumaca
n.d.
Ingestione
Lumaca di mare con guscio spinoso
Tur c 1
Patella
n.d.
57
Ingestione
Ingestione
Tellina
Don s
Ingestion
Capasanta (Pettine)
n.d.
62
Ingestione
Cozza
Myt e 57
Ingestione
Cozza
Per ca
Cozza
Per v 1
Ostrica
Cra g 1
Inalazione
Ingestione
65
Ingestione
Ostrica gigante
Cra g
Ingestione
Polpo
Oct v,
Oct v 1
Ingestione
Calamaro
Tod p
Seppia
Lol v
72-75
Ingestione
Ingestione
23
di allergia a crostacei e molluschi sono notevolmente
più bassi nei bambini rispetto agli adulti, con valori
rispettivamente di 0,5% vs. 2,5%, la problematica di
comprensione e di gestione dei rischi “allergologici”
e “non allergologici” (tossici da biotossine), connessi
all’adozione di stili nutrizionali “diversi”, con precoce
o eccessiva introduzione di crostacei e molluschi nella
dieta dei bambini, rimane complessa 4. Ciò è ancora
più importante se consideriamo i soggetti con patologia allergica respiratoria (asma con o senza rinite),
che costituiscono un gruppo ad alto rischio di reazioni di ipersensibilità grave con reazioni anafilattiche
fatali.
Tropomiosina in natura e cross reattività
Le Tropomiosine appartengono a una famiglia di proteine altamente conservate e strettamente correlate con
isoforme multiple (almeno 18) presenti nelle cellule muscolari e non muscolari di tutte le specie di vertebrati
e invertebrati, che insieme alla miosina e alla actina,
contribuiscono alla contrazione muscolare, al trasporto
di mRNA ed al supporto meccanico della cellula. Le
Tropomiosine nella loro struttura nativa contengono un
residuo di 7 aminoacidi, che spesso si ripete in modo
ininterrotto all’interno della molecola. Assumono spesso una struttura di alfa elica, con due molecole che si
avvolgono l’una sull’altra formando un dimero che le
rende molto resistenti al calore e anzi la bollitura può
liberarle nel vapore acqueo, dove è stato riscontrato ad
esempio l’allergene Pen i 1 non modificato.
Digitando tropomiosina su un motore di ricerca per allergeni (www.allergome.org), si estraggono 390 item,
relativi a altrettante molecole isolate a oggi. Questa
numerosità non stupisce affatto, anzi probabilmente
sottostima la reale diffusione di questo allergene. La
tropomiosina costituisce infatti un panallergene comune a due phylum del regno animale, quello degli
artropodi e quello dei molluschi (Tab. I). Gli artropodi
costituiscono di gran lunga la più numerosa categoria
di animali, sia come specie che come diversità, contribuendo con le oltre 750.000 specie identificate a
circa l’80% di tutte le specie animali conosciute 5. La
Tropomiosina è quindi uno dei principali componenti
allergenici termostabili responsabile della cross-reattività tra crostacei, acari, insetti e nematodi, ed è quindi considerato il principale panallergene invertebrato
che sensibilizza per via inalatoria o per ingestione
individui predisposti.
24
In natura, oltre alle Tropomiosine allergizzanti degli
invertebrati, crostacei (gamberi, aragoste, granchi,
gamberi), aracnidi (acari della polvere, ecc.), insetti
(blatte, ecc.), e molluschi (calamari), esistono anche
le tropomiosine non allergeniche dei vertebrati. Nella Tabella II sono riassunte alcune caratteristiche delle
principali Tropomiosine di invertebrati (Tab. II).
La tropomiosina del gambero (Pen a 1) è stato il primo allergene dei gamberetti ad essere identificato già
nei primi anni ’80 da Hoffman et al., che avevano
individuato nei gamberi un allergene legante le IgE,
successivamente identificato come tropomiosina dei
gamberetti marroni da Lehrer et al. 6 7 La tropomiosina
del gambero nel suo stato nativo è una proteina muscolare, un omodimero arrotolato con PM di 36 kDa
comprendente due molecole di alfa-elica avvolte l’una
sull’altra. Dal punto di vista molecolare Pen a 1 è stata
prodotta come proteina ricombinante, presenta una
sequenza di aminoacidi altamente conservata tra i
diversi organismi invertebrati e la sua natura cross-reattiva lo definisce come un pan-allergene degli invertebrati 8-10. Giacché circa l’80% dei soggetti allergici ai
gamberetti mostra reattività verso questa proteina, che
lega più del 75% di tutte le IgE specifiche anti-gambero, la tropomiosina è considerata l’allergene maggiore
nei gamberetti e nei molluschi 11 12. Oltre a ciò, l’alto
grado di identità di sequenza tra le tropomiosine delle
differenti specie conferma che essa è il principale panallergene responsabile della cross-reattività tra i crostacei e tra quest’ultimi (Metapenaeus ensis, Met e 1,
tropomiosina del gambero) ed i molluschi (Todarodes
pacificus, Tod p 1, tropomiosina del calamaro). Infine
in conseguenza dell’elevato grado di conservazione
della struttura la tropomiosina è anche un importante
allergene pan-cross sensibilizzante tra tutte le classi di
artropodi, crostacei, aracnidi e insetti.
A riprova di questa caratteristica, Jeong et al. hanno clonato la tropomiosina del Chironomus kiiensis
(Chi k 10) appartenente alla classe degli insetti, ottenendo un segmento di 285 aminoacidi, con un PM
di circa 32,531 kDA. Tale proteina presenta un’elevata omologia di sequenza con la tropomiosina di
altri insetti, la Drosophila melanogaster (89,1%) e la
Periplaneta americana (86,3%), ed anche con quella
di altri due importanti gruppi di artropodi, come ad
esempio il Palinurus stipsoni (aragosta) (78,9%) della
classe dei crostacei ed il D. pteronyssinus della classe
degli aracnidi (76,5%) 13. Per di più gli Autori hanno
identificato mediante immunoblotting alcune bande
comprese tra 70 e 80 kDa, presumibilmente i dime-
Allergia alla Tropomiosina: dalla diagnosi molecolare alla pratica clinica
Tab. II. Caratteristiche delle principali Tropomiosine di invertebrati.
Autore
Dove si trova
Allergene
Peso
Molecolare
(PM, kDa)
Caratteristiche
Cross-reattività/
Omologia
(Allergene)
Commento
Hoffman
et al., 1994
Gambero
(Penaeus aztecus)
Pen a 1
39-49
- Proteina
ricombinante
- 5 regioni legano
IgE con almeno 8
epitopi
Gamberetti Met e 1
(Metapenaeus ensis)
Calamaro Tod p 1
(Todarodes
pacificus)
Pan-allergene
maggiore degli
invertebrati
Jeong et al.,
2004 13
Insecta
(Chironomus
kiiensis)
Chi k 10
32,531
285 aminoacidi
Insetti
Mosca della frutta
Dro m (Drosophila
melanogaster)
Blatta Per a 7
(Periplaneta
americana)
Pesciolino d’argento
Lep s 1
(Lepisma saccarina)
Crostacei
Aragosta Pan s 1
(Palinurus stipsoni)
Aracnidi
Acaro delle polvere
Der p 10
(D. Pteronissynus)
Pan-allergene
cross
sensibilizzante tra
insetti, crostacei,
aracnidi
Jeong et al.,
2004 13
Insecta
(Periplaneta
fuliginosa)
Per f 7
32,739
284 aminoacidi
Insetti
Blatta
Blattella germanica
Blag g 7
Periplaneta
americana Per a 7
Omologie di
sequenza tra
tropomiosine
della classe insetti
Asturias et al.,
1999 17
Insecta
(Periplaneta
americana)
Per a 7
37,1
285 aminoacidi
Insetti
Locusta migratoria
Drosophila
melanogaster
Crostacei
Gamberi
Aracnidi
Acari
Molluschi
Elevato grado
di omologia con
tropomiosine di
insetti, crostacei,
aracnidi,
molluschi
Jeong et al.,
2003 18
Insecta
Blatella germanica
Bla g 7
32,836
284 aminoacidi
Insetti
Periplaneta
americana Per a 7
Crostacei
Metapenaeus ensis
Met e 1
H. americanus
Hom a 1fast
H. americanus
Hom a 1slow
Charybdis feriatus
Cha f 1
Panulirus stimpsoni
Pan s 1
Aracnidi
D. pteronyssinus
Der p 10
D. Farinae Der f 10
L. destructor
AT250096
Elevato grado
di omologia
tra differenti
tropomiosine di
insetti, crostacei,
aracnidi
S. La Grutta et al.
25
ri, e bande da 30 a 50 kDa possibili isoforme, con
un pattern simile a quello che si ritrova perfino nelle
tropomiosine del pollo, e ciò implica che sia possibile
estendere l’ampio spettro di cross-reattività con altre
classi di animali 14.
Il notevole livello di somiglianza aminoacidica tra
le tropomiosine degli artropodi è stato studiato dal
gruppo di Joeng et al., che dopo aver clonato la tropomiosina della Periplaneta fuliginosa (Per f 7), definendone la composizione di 284 aminoacidi con PM
di 32,739 kDa, hanno successivamente eseguito una
valutazione comparativa per la analogia di sequenza
aminoacidica con la Blattella germanica (98,2%) e
con la Periplaneta americana (98,5%). Inoltre la tropomiosina della Periplaneta fuliginosa ha un’omologia con le tropomiosine allergeniche di altre specie,
come quella del gambero (81-84%) e dell’acaro della polvere (80%), giustificando così la cross-reattività nell’ambito degli artropodi tra le classi di insetti
(Blattella germanica), crostacei (gamberi) ed aracnidi
(acaro della polvere) 15.
La tropomiosina della Periplaneta americana è stata
identificata come allergene Per a 7 in accordo con
la nomenclatura internazionale delle Linee Guida del
Sottocomitato dell’IUIS (International Union of Immunological Societies Allergen 16, ha un PM di 37,1 kDa,
e condivide un elevato grado di affinità con altre tropomiosine di insetti, la Locusta migratoria (89%) e la
Drosophila melanogaster (84%), artropodi (crostacei,
gambero, 84-81%), aracnidi (acari, 80%), molluschi
(69%) e con la tropomiosina di vertebrati, incluso l’uomo (54% di identità) 17. Entrambe le forme, naturale
e ricombinante, di Per a 7 sono capaci di inibire le
IgE leganti le tropomiosine di Periplaneta americana,
Blatta orientalis e Blattella germanica. La presenza di
molti epitopi in comune tra gli allergeni-tropomiosina
delle due classi di artropodi (crostacei e insecta),
è dimostrata dalla capacità di Per a 7 di produrre
un’inibizione del 50% nel legame delle IgE con la tropomiosina del gambero Pen a 1, rispetto al 96% di
inibizione indotta da quest’ultima.
La tropomiosina della Blatella germanica, denominata Bla g 7 16 è stata clonata ed è composta da 284
aminoacidi con un PM di 32.836 kDa. Anche se la
Bla g 7 presenta un’identità del 79-97% con molte
altre tropomiosine allergeniche (Per a 7, Der p 10,
Der f 10, Met e 1, ecc.), la reattività delle IgE di pazienti allergici nei confronti della Bla g 7 ricombinante
è bassa (soltanto il 19% dei pazienti con IgE positive).
Ciò supporta l’ipotesi che Bla g 7 non sia l’allergene
26
La tropomiosina è il principale
pan-allergene responsabile
della cross-reattività tra
crostacei e tra crostacei e
molluschi, ed è anche un
importante allergene pancross sensibilizzante tra tutte
le classi di artropodi, crostacei,
aracnidi e insetti.
maggiore della Blattella germanica, pur considerando che, a causa dell’elevato livello di omologia con
altre tropomiosine allergeniche di invertebrati, vi sia
comunque un notevole rischio di cross-reattività 18.
L’estrema diffusione della Tropomiosina giustifica la frequente evenienza per l’uomo di venirne a contatto, di
sviluppare una risposta immune, in alcuni casi di tipo IgE
mediato, e quindi di poter sviluppare successivamente
reazioni allergiche con manifestazioni cliniche evidenti. D’altra parte, come è già stato esposto, le Tropomiosine presentano tra di loro una omologia di sequenza
più o meno elevata, comportando la possibilità che le
cross-reattività possano assumere un significato clinico
consistente. Di conseguenza la percentuale di somiglianza tra le due molecole è il fattore condizionante la
probabilità di rilevanza clinica della cross-reattività nel
senso che più è elevata, maggiore è tale possibilità. La
Tabella III riassume le cross-reattività per alcune Tropomiosine. La iniziale sensibilizzazione alle tropomiosine
può avvenire sia attraverso la via digestiva, e in quel
caso l’allergene appartiene più di frequente ai crostacei o ai molluschi, oppure attraverso la via respiratoria,
nei confronti delle tropomiosine degli acari o blattella,
ed insetti. In tutti i casi, la iniziale sensibilizzazione può
comportare la insorgenza di cross-reattività verso altre
tropomiosine simili. Dalla Tabella I è ricavabile il dato
che la grande affinità tra le tropomiosine dei crostacei
giustifica la probabilità che un bambino allergico alla
tropomiosina del gamberetto manifesti una reazione clinica alla ingestione di un altro crostaceo, ad esempio
la aragosta. Infatti, nei bambini allergici ai crostacei la
cross-reattività per un altro crostaceo viene registrata
Allergia alla Tropomiosina: dalla diagnosi molecolare alla pratica clinica
Tab. III. Tropomiosine e Cross-reattività.
Autore
Tropomiosina
Allergene
Omologia
Commento
Reese et al., 2002
Gambero
Pen a 1
(8 epitopi leganti IgE)
*4 epitopi identici a
regioni omologhe del
Der P 10 (Acaro della
polvere)
*5 epitopi identici a
regioni omologhe del
Per a 7 (Periplaneta
Americana)
Non è noto se queste
cross reattività abbiano
un significato clinico
Jirapongsananuruk et al.,
2008 23
Acaro della polvere
Der p 10
Pen a 1
Sensibilizzazione agli
Acari nel 90% degli
allergici ai gamberetti
Pascual et al., 1997 24
Anisakis
Ani s 3
Blattella germanica
(Blag g 7) Chironomidi
(Chi p, Chi t 1)
Presenza di cross
reattività
Johansson et al., 2001 25
Anisakis
Ani s 3
Acarus sirus
Tyrophagus putrescens
Presenza di cross
reattività
Acevedo et al., 2009 26
Acaro della polvere
Der p 10
Ascaridi
Presenza di cross
reattività
van Ree et al., 1996 28
Acaro della polvere
Der p 10
Lumache (Hela a 1,
Hela TM)
Gamberi (Pen a 1)
Insorgenza di allergia
alle lumache e ai
gamberi in soggetti
allergici all’acaro della
polvere e sottoposti
a vaccinoterapia
desensibilizzante
Pajno et al., 2002 29
Acaro della polvere
Der p 10
Lumache (Hela a 1,
Hela TM)
La immunoterapia
(SCIT) per acaro può
aumentare la reattività
clinica nei confronti della
ingestione di lumache
Fernandez et al., 2003 32
Acaro della polvere
Blattella germanica
P. Americana
Der p 10
Per a 7
Crostacei
IgE specifiche per i
crostacei completamente
inibite da quelle per
l’acaro e la blatta
22
in percentuali variabili dal 38 all’80% con reazione
clinica alla ingestione in circa il 40% dei soggetti 19 20,
analogamente a quanto riportato per gli allergici ai
molluschi (circa il 50%), infine dal 10 al 15% dei pazienti sono contemporaneamente allergici a crostacei
e molluschi 21. È ben evidente da quanto fin da ora
descritto che la principale responsabile di queste crossreazioni è la tropomiosina, la cui sensibilizzazione è
riscontrabile nella grande maggioranza degli allergici
ai gamberi. Non è ancora completamente chiarito se
le cross reattività abbiano sempre un significato clinico,
come ad esempio nel caso del Pen a 1, allergene del
gamberetto, che contiene 8 epitopi leganti le IgE, di cui
4 sono identici a regioni omologhe delle tropomiosine
dell’acaro (Der p 10) e gli altri a quelle della Periplaneta (Per a 7) 22. Al contrario, la sensibilizzazione ai
dermatofagoidi è stata riscontrata in oltre il 90% degli
S. La Grutta et al.
allergici ai gamberetti 23. Questa percentuale è certamente attribuibile alla sensibilizzazione verso la tropomiosina dell’acaro della polvere (Der p 10), piuttosto
che verso gli allergeni maggiori dell’acaro (Der p 1,
Der p 2, Der f 1, Der f 2).
La tropomiosina dell’Anisakis presenta una cross-reattività soprattutto nei confronti di quella di altri artropodi, come la Blattella germanica e i Chironomidi 24,
ma anche con gli acari, soprattutto quelli minori come
l’Acarus sirus e il Tyrophagus putrescens 25. Di recente è stata anche dimostrata una ampia cross-reattività
tra acari della polvere e ascaridi 26, e diversi Autori
hanno suggerito l’esistenza di una relazione tra wheezing, asma e severità dell’asma ed IgE specifiche per
gli ascaridi 27.
È stata descritta l’evenienza clinica di allergia alle lumache e ai gamberi in soggetti allergici all’acaro della pol27
vere che sono sottoposti a immunoterapia desensibilizzante 28, attribuendo al Der p 10, presente nell’estratto,
il ruolo di induttore delle nuove sensibilizzazioni allergiche estese ad altre tropomiosine di crostacei e molluschi.
Allo stesso modo è stato segnalato che la immunoterapia
sottocutanea (SCIT) per acaro può aumentare la reattività clinica nei confronti della ingestione orale di lumache,
che deve essere evitata nel corso del trattamento 29. Più
recentemente altri studi sulla valutazione del rischio di
comparsa di nuove sensibilizzazioni per tropomiosine
durante l’immunoterapia con acari, hanno dimostrato
che tale evenienza è rara 30. Rossi et al., in una casistica
di 134 soggetti sottoposti a immunoterapia sublinguale
(SLIT) per acari per 3 anni, non hanno infatti riscontrato il verificarsi di alcuna nuova sensibilizzazione per la
tropomiosina del gambero (Pen a 1) 31. Riguardo certi
aspetti clinici della cross-reattività delle tropomiosine, è
particolarmente curioso segnalare che alcune manifestazioni cliniche possono riscontrarsi in soggetti che, pur
presentando una cutipositività per i crostacei non ne hanno mai ingerito in precedenza. In tal senso Fernandez
et al., hanno studiato una popolazione ebraica che segue strettamente la dieta kosher, che vieta la ingestione
di crostacei, ed hanno individuato 7 soggetti affetti da
rinite e/o asma allergico agli acari della polvere e/o
alla Blattella e alla Periplaneta con cutipositività per i
crostacei, nei quali i risultati di RAST inibizione hanno
mostrato un’inibizione completa delle IgE specifiche per
i crostacei ad opera di quelle per l’acaro e la blatta 32.
Aspetti clinici
Nella valutazione dei quadri clinici da allergia alle
tropomiosine occorre considerare alcuni importanti elementi: primo, che vi è un’ampia e diversificata
possibilità di venire a contatto con le tropomiosine
naturali, in quanto esse sono presenti in numerose
specie animali, dai crostacei agli insetti; secondo, che
sulla base dei differenti livelli di omologia vi sono diversi gradi di cross-reattività tra crostacei (aragosta,
granchio, ecc.), aracnidi (acari della polvere) e insetti
(scarafaggi) e molluschi (seppie, ecc.); terzo, che la
tropomiosina è stabile al calore e quindi può determinare reazioni cliniche dopo il consumo di crostacei e
molluschi sia crudi che cotti. (Tab. IV).
Crostacei e molluschi
Pur sapendo che le tropomiosine sono gli allergeni
maggiori dei crostacei e dei molluschi e ne rappre28
sentano la causa più frequente di allergia, in questi
alimenti esistono altri allergeni, quali ad es. la arginasi chinasi (Tab. V). Tale condizione può spiegare la
negatività per la tropomiosina in diverse casistiche di
soggetti allergici ai crostacei 33, che è stata avvalorata
da un recentissimo articolo italiano nel quale la sensibilizzazione verso tropomiosina è stata riscontrata
soltanto in circa il 50% dei 100 soggetti allergici ai
gamberetti, a conferma che in questi pazienti vi siano
altre molecole allergeniche non ancora identificate 34.
La frequenza dell’allergia ai crostacei e molluschi varia con l’età e le abitudini alimentari. Nella casistica
raccolta dalla Commissione AAADA (Allergia Alimentare, Anafilassi, Dermatite Atopica) della SIAIP, su 216
casi di anafilassi e reazioni allergiche generalizzate
ad alimenti, 21 erano riferite a prodotti ittici, e di queste 15 (6,9%) erano dovuta a pesci, 4 (1,9%) a gamberetti e 2 (0,9%) a molluschi. In una casistica cinese
di 114 bambini con dermatite atopica, i gamberetti
erano la terza causa più frequente di sensibilizzazione allergica e la aragosta la quinta. In una survey
telefonica negli USA, Sicherer ha evidenziato che la
allergia ai crostacei ed ai molluschi in età pediatrica
è presente nel 0,8% dei soggetti, più frequente della
allergia ai pesci. I più comuni frutti di mare responsabili di allergia clinica sono nell’ordine gamberetto,
granchio, aragosta, vongole, ostriche, cozze.
Il pattern delle manifestazioni allergiche ai crostacei
e ai molluschi appare simile a quello segnalato anche per altri alimenti. Nel 10% dei casi le reazioni
cliniche si presentano al solo contatto o alla inalazione e nella maggior parte dei casi si evidenziano
entro 2 ore dalla assunzione dell’alimento, anche se
talvolta sono segnalate a distanza di 8 ore, in particolare per il granchio della neve (snow crab), per
la seppia e per la patella. I sintomi sono variabili
individualmente da semplici eruzioni orticariodi ad
eventi acuti, gravi e talora mortali come la anafilassi, o la anafilassi da esercizio fisico. In una casistica di 30 allergici ai gamberetti, la manifestazione
allergica più comune è stato il prurito generalizzato
(nel 90% dei casi), seguito dall’orticaria e l’angioedema delle labbra e della lingua, ma il 42% aveva anche sintomi polmonari 35. Le reazioni multiple
sono abbastanza comuni: il 42,2% dei casi riferisce
di aver avuto da 2 a 5 reazioni e il 15,2% oltre 6
reazioni. In questi casi i sintomi più frequenti sono
l’orticaria e l’angioedema, presenti rispettivamente
in circa il 60 e il 70% dei casi, seguiti da dispnea
(55%), fastidio orale (50%), prurito orale (40%), ca-
Allergia alla Tropomiosina: dalla diagnosi molecolare alla pratica clinica
Tab. IV. Aspetti clinici della allergia alle tropomiosine.
Autori
Classe
Specie
Aspetti clinici
Sicherer et al., 2004
Crostacei
Molluschi
Gamberetti
Granchio
Aragosta
Vongole
Ostriche
Cozze
Orticaria e angioedema (60-70%)
Dispnea (55%)
Fastidio orale (50%)
Prurito orale (40%)
Capogiri e malessere (35%)
Wheezing (30%)
Vomito diarrea e tosse (20%)
Daul et al., 1988 35
Crostacei
Gamberetti
Prurito generalizzato (90%)
Orticaria e angioedema delle
labbra e della lingua
Sintomi polmonari (42%)
Lemiere et al., 1996 38
Crostacei
Aragosta
Gamberetti
Asma per la inalazione (15,6%)
Rinocongiuntivite (76%)
Orticaria (35%)
James et al., 2007 36
Molluschi
Molluschi
Dermatite atopica
Molluschi
Polpo
Asma, rinocongiuntivite
Corominas et al., 2009
Aracnidi
Acaro della polvere
(Der p 10)
Asma, rinite
Aldunate et al., 1999 46
Insetti
Chironomus thummi
Asma, da inalazione di cibo per gli
acquari
La Grutta et al., 2011 52
Insetti
Blattella germanica
Rinocongiuntivite
Daschner et al., 2005 54
Insetti
Pesce e cefalopodi crudi o
poco cotti, parassitato da
Anisakis Simplex
Orticaria angioedema, anafilassi,
asma, rinocongiuntivite, dermatite
da contatto.
21
Rosado et al., 2009
39
45
pogiri e malessere (35%), wheezing (30%), vomito
diarrea e tosse (20%) 21. La allergia ai molluschi può
essere causa anche di dermatite atopica grave e resistente alla terapia. Nell’adolescente e nell’adulto
l’allergia può manifestarsi in modo così marcato da
rendersi evidente anche per la sola inalazione 36 37
o per contatto, in specie nei lavoratori dei prodotti
ittici. In una popolazione di lavoratori di prodotti
ittici, il 15,6% aveva asma per l’inalazione, il 76%
presentava rinocongiuntivite e il 35% orticaria 38. È
stato descritto il caso di una ragazza di 22 anni
con episodi ricorrenti di asma e rinocongiuntivite
esorditi sin dall’inizio dell’attività lavorativa presso
un’industria di conservazione di pesce e prodotti ittici. Le indagini diagnostiche hanno evidenziato la
sensibilizzazione allergica nei confronti del polipo
(24,6 ku/l) e della tropomiosina (0,84 ku/l) con un
immunoblot che mostrava il legame delle IgE specifiche a bande di 43, 3, 32 kDa, corrispondenti
alla tropomiosina. Infine il challenge bronchiale con
estratto di polipo determinava una riduzione del
FEV1 oltre il 20% rispetto al valore basale 39.
È importante ricordare che le tropomiosina con i suoi
epitopi allergenici può essere presente nei vapori in
S. La Grutta et al.
seguito alla cottura dell’alimento 40. Pertanto una volta
posta la diagnosi di allergia ai crostacei o molluschi è
necessario consigliare, in aggiunta alla dieta di esclusione, di evitare la inalazione di vapori di cottura o di
frittura di questi alimenti 41.
Nel 10% dei casi di
manifestazioni allergiche
a crostacei e molluschi le
reazioni cliniche si presentano
al solo contatto o alla
inalazione e nella maggior
parte dei casi si evidenziano
entro 2 ore dall’assunzione
dell’alimento.
29
Tab. V. Molecole allergeniche dei frutti di mare.
Allergeni
Natura e funzione
Specie implicate
34-39
Proteina muscolare maggiore. 3
isoforme identificate
Granchio, aragosta, gamberetto,
gambero, todaro, calamaro, ostrica,
lumache, ecc.
Arginasi kinasi
40
Fosfagen kinasi. Enzima chiave
nel metabolismo energetico degli
invertebrati
Gambero, gamberetto, molluschi
Myosin light chain
20
Due catene leggere legate ad una
catena pesante della miosina
Gamberetto
197
Proteina che contiene almeno un
dominio con un tipo di struttura
secondaria costituita da due o più
eliche alfa che si intrecciano a
formare una struttura di cavi. Legame
con ATP, attività motoria
Molluschi
Ogni subunità
pesa 340-450
kDa, e contiene
7-8 unità
funzionali,
del peso di
50 kDa.
Subunità decameriche (1 o
2) assemblate a cilindro cavo
Cromoproteina che trasporta
l’ossigeno nel sangue della maggior
parte degli invertebrati molluschi e
crostacei
Molluschi
Tropomiosina
Myosin heavy chain
Emocianina
Peso molecolare
(kDa)
Amilasi
75
Proteina che potrebbe essere collegata
alla amilasi Der p 4
Molluschi (Patella)
Calcium binding sarcoplasmatic
protein
20
Proteina muscolare legante in calcio
Gambero, gamberetto
Fonte: Lopata et al., 2010 12, adattata.
Aracnidi – Sarcoptiformes – Dermatophagoides
pteronyssinus e farinae
I Dermatophagoides pteronyssinus e farinae (acari della polvere) costituiscono i principali allergeni respiratori presenti nella polvere di casa, e la loro importanza
allergologica è dimostrata dalla elevata percentuale
di sensibilizzazione riscontrabile nei soggetti allergici
affetti da rinite e asma. Esistono almeno 23 gruppi di
allergeni dell’acaro della polvere, i più importanti dei
quali sono il Der p 1 e il Der f 1 (Tab. VI). Tuttavia circa
il 20% degli allergici all’acaro non producono anticorpi
verso il Der p 1 e il Der p 2, e data la elevata frequenza
di sensibilizzazione all’acaro, questi soggetti costituiscono una popolazione numerosa 42. La tropomiosina
(Der p 10) è considerato un allergene minore degli acari della polvere. La presenza di anticorpi per il Der p 10
viene descritta in percentuali variabili nelle diverse casistiche, alta in Giappone (80%) 43 e Zimbabwe (55%) 44,
bassa in Europa, probabilmente proprio in relazione
alla cross-sensibilizzazione per i crostacei e i molluschi.
Poco conosciuto, ma probabilmente scarso, è il ruolo
di Der p 10 nella genesi dei sintomi respiratori. In una
30
popolazione di soggetti con rinite e/o asma sensibilizzati all’acaro della polvere, sebbene nel 44% dei soggetti vi fosse anche una sensibilizzazione al Der p 10,
non vi era una significativa differenza nella prevalenza
dei sintomi tra quest’ultimi e quelli non sensibilizzati al
Der p 10. Vi era invece una significativa associazione
tra i livelli di IgE specifiche per la tropomiosina e il diametro del pomfo per il gamberetto 45.
Insetti – Blattidae – Blattella germanica
Nell’ambito delle reazioni cliniche da tropomiosine
presenti negli insetti è da citare la possibilità di evenienza di crisi di asma a seguito della inalazione di
cibo per gli acquari, poiché lo stesso è anche costituito da insetti (Chironomus thummi, Chi t 1) 46.
Tra gli animali appartenenti alla classe degli insetti la
Blattella germanica e la Periplaneta americana sono
le due blatte più frequentemente riscontrate negli USA.
Gli allergeni maggiori sono stati identificati nel Bla g 1,
Bla g 2 e nel Per a 1. Essi sono riscontrabili soprattutto nella saliva, nel materiale fecale, nelle secrezioni.
Come per l’acaro della polvere, questi allergeni sono
Allergia alla Tropomiosina: dalla diagnosi molecolare alla pratica clinica
Tab. VI. Molecole allergeniche dell’acaro della polvere.
Allergene
Funzione biochimica
Peso molecolare
(kDa)
Specie in cui è contenuta
Legame delle IgE
Der p 1
Cysteina proteasi
25.000
Dp, Df, Dm, Ds, Em, Bt
80
Der p 2
Niemann Pick C2
omologa
14.000
Dp, Df, Ds, Em, Ld, Tp,
Gd, As
80
Der p 3
Tripsina
25.000
Dp, Df, Ds, Em, Bt
16-100
Der p 4
Alfa-amilasi
57.000
Dp, Em
40-46
Der p 5
sconociuta
15.000
Dp, Bt, Dl
50-70
Der p 6
Chimotripsina
25.000
Dp, Df
40
Der p 7
Sconosciuta
25.000
Dp, Df, Ld
50
Der p 8
Glutatione s trasferasi
26.000
Dp
20-40
Der p 9
Serina proteasi
collagenolitica
30.000
Dp
90
Der p 10
Tropomiosina
37.000
Dp, Df, Bt, Ld
50-95
Der p 11
Paramiosina
96.000
Df, Bt
80
Der p 12
Sconosciuta
14.000
Bt
50
Der p 13
Fatty acid binding
protein
15.000
Bt, Ld, As
10-20
Der p 14
Vilellogenina/
apolipoforina like
177.000
Dp, Df, Em
90
Der p 15
98k chitinasi
62.500
Df
70
Der p 16
Gelsolin
55
Df
50
Der p 17
Ca binding EF proteina
30
Df
35
Der p 18
Chitinasi
60.000
Df
55
Der p 19
Peptide anti microbico
7.000
Bt
10
Der p 20
Arginina kinasi
40.000
Dp, pyroglyphidae
-
Der p 21
Sconosciuta
14.000
Dp
-
Der p 23
Sconosciuta
14.000
Dp
-
Dp: Dermatophagoides Pteronyssinus; Df: Dermatophagoides Farinae; Dm: Dermatophagoides microceaus; Ds: Dermatophagoides
sifone; Em: Euroglyphus maynei; Bt: Blomia tropicalis; Ld: Lepidoglyphus destructor; Tp: Tyrophagus putrecentiae; Gd: Glycophagus
domesticus; As: Acarus siro.
Fonte: Thomas et al., 2004 64, modificata
aerodispersi in particelle di dimensioni > 10 micron,
che sedimentano rapidamente al suolo. La prevalenza
di questi allergeni è inversamente correlata al livello socioeconomico delle popolazioni studiate, risultando predominante nella gran parte delle abitazioni dei quartieri
delle aree più affollate e povere delle città. Alcuni studi
dimostrano che circa il 30-40% dei bambini asmatici
residenti in queste zone è sensibilizzato alle Blatte 47,
mentre la sensibilizzazione scende al 21% in quelli che
abitano in periferia 48. Nella Blattella oltre alla Tropomiosina (Bla g 7) esistono diverse altre molecole allergeniche, la cui importanza clinica è poco conosciuta e
probabilmente minore (Tab. VII). In Italia è stato riportato un tasso di sensibilizzazione allo scarafaggio di 1,8-
S. La Grutta et al.
13% in adulti 49 50. In età pediatrica i risultati dello studio
di Peruzzi et al. riferiscono una prevalenza di sensibilizzazione alla Blattella del 12,7%, senza evidenza di
alcuna correlazione clinica 51. Recentemente La Grutta
et al., in una popolazione pediatrica di 504 pazienti
con almeno una prova cutanea positiva, afferente ad
un ambulatorio allergologico, hanno valutato la prevalenza della sensibilizzazione alla Blattella germanica
(BG) e la sua associazione con le malattie allergiche.
Nel campione in studio, composto da soggetti di età
compresa tra 5 e 215 mesi (0,4-17,9 anni) con un’età
media di anni 7,8 ± 3,1 SD, è riportata una prevalenza di sensibilizzazione a BG del 10,5%. Tale valore
aumenta significativamente con l’età da 5,2% (95% CI
31
Tab. VII. Molecole allergeniche della Blattella germanica.
Allergene
Funzione
biochimica
Peso molecolare
(kDa)
Bla g 1
Sconosciuta
46.000
Bla g 2
Aspartico proteasi
36.000
Bla g 4
Lipocalina
21.000
Bla g 5
Glutatione strasferasi
23.000
Bla g 6
Troponina (calcium
binding protein)
21.000
Bla g 7
Tropomiosina
31.000
Bla g 8
Miosina
nd
Bla g 9
Arginasi chinasi
nd
nd: non determinato.
3,2-7,2%) per le classi più basse di età (0,4-8,3 anni di
età) fino a 15,8% (95% CI 11,8-19,8%) per le classi più
alte (8,3-17,9 anni di età) (p < 0,0001). L’indice di atopia (calcolato in base al numero delle prove allergiche
(SPT) individuali positive e classificato come: 1) una o
due prove allergiche cutanee positive; 2) tre o più prove
allergiche cutanee positive) aumenta significativamente
dalla classe di età più bassa alla classe di età più alta
(p < 0,0001). Inoltre quest’ultimo fattore insieme con
il più alto indice di atopia sono i principali fattori di
rischio per la sensibilizzazione a BG, rispettivamente
con valori di OR 3,12 (IC95% 1,57-6,19) e OR 37,16
(IC95% 5,04-274,13). Gli Autori hanno riscontrato che
nella classe di età superiore (8,3-17,9 anni di età) la
sensibilizzazione a BG è un fattore determinante per rinocongiuntivite, stimando che l’abbattimento dell’esposizione a BG potrebbe prevenire 1/5 dei casi di rinocongiuntivite 52.
Riguardo alle misure di intervento domestico per contrastare la presenza della carica allergenica della
BG, diversi studi hanno dimostrato che l’accurata disinfestazione e cura nel ridurre gli avanzi di cibi può
consistentemente diminuire la percentuale (80-90%)
di allergene, anche se ancora non è completamente
confermato l’effetto clinico di tali azioni 53.
Insetti – Nematodi – Anisakis simplex
La anisakiosi è una malattia determinata dalla ingestione di pesce e cefalopodi crudi o poco cotti, infestati
dall’Anisakis simplex, un nematode parassita dei pesci,
che nell’uomo, ospite occasionale, non può completare
il proprio ciclo vitale. L’Anisakis può causare quadri
32
clinici in rapporto al sito del tratto digestivo in cui si
deposita, e con la testa aderisce o penetra la parete
del tubo digerente, e alla risposta infiammatoria che
deriva dall’infezione o dalla reazione allergica verso
alcune sue proteine. La sintomatologia più frequente è
rappresentata dal dolore addominale di varia intensità
e localizzazione, che segue un periodo di 4-48 h dalla
infezione del parassita 54. Le localizzazioni più tipiche
sono quella epigastrica ed intestinale. Nella prima vi è
dolore addominale in regione epigastrica, di tipo colico, che può accompagnarsi a nausea e/o vomito. La
gastroscopia permette l’estrazione del parassita e la regressione della sintomatologia. Quando l’infestazione
assume un decorso cronico si possono formare degli
ascessi o dei granulomi, che portano a sintomi che simulano una appendicite acuta, una pseudo ostruzione
intestinale e/o una malattia infiammatoria intestinale.
Sono descritti quadri extradigestivi, quando la larva penetra attraverso la parete intestinale, migrando in altri
organi. Oltre il 10% delle anisakiasi gastrointestinali
si possono accompagnare a sintomi di tipo allergico.
Quest’ultimi includono la orticaria-angioedema, la anafilassi, l’asma e la rinocongiuntivite e la dermatite da
contatto. Alcuni pazienti possono presentare un quadro
clinico, denominato anisakiosi gastroallergica, con sintomi digestivi (epigastralgia e vomito) che precedono di
3-5 ore i sintomi allergici (orticaria-angioedema). Anticorpi di tipo IgE verso l’Anisakis si possono riscontrare
in circa il 10% dei soggetti sani, indicando che una
gran parte dei soggetti infettati dal parassita può non
sviluppare alcun sintomo clinico. Recentemente sono
stati clonati e caratterizzati diversi allergeni dall’Anisakis simplex 55 ed il ricorso alla biologia molecolare
contribuisce a distinguere la sensibilizzazione allergica
legata alla primitiva infestazione da Anisakis, con risposta prevalentemente verso l’Ani s 1 e all’Ani s 7 42,
dalla positività dovuta alla cross-reattività della tropomiosina e risposta verso Ani s 3 56. Quest’ultima ha una
cross-reattività soprattutto con le tropomiosine del gambero (Pen a 1), della Periplaneta americana (Per a 7),
delle lumache (Hel as 1) e dell’acaro della polvere
(Der p 10 e Der f 10) 57, anche se riguardo gli acari
non sembra essere l’unico allergene responsabile della
cross-reattività 58 (Tab. VIII).
Per uccidere questo tipo di parassiti, è sufficiente il
congelamento dei prodotti per qualche ora, tant’è che
due regolamenti italiani (853/04 e 854/04) che disciplinano il consumo di pesce crudo, impongono il congelamento per un periodo minimo di 24 ore ad una
temperatura non superiore ai -20°C, o di mangiare il
Allergia alla Tropomiosina: dalla diagnosi molecolare alla pratica clinica
Tab. VIII. Molecole allergeniche dell’Anisakis.
Molecola
Ani s 1
kDa
Allergene
Localizzazione
21-24
Omologo di serine proteasi inibitore
Escretorio-secretorio
Ani s 2
97
(Paramiosina)
Somatico
Ani s 3
41
(Tropomiosina)
Somatico
Ani s 4
9
Cisteine proteasi inibitore
Escretorio-secretorio
Ani s 5
15
SXP/RAL-2 family proteins
Escretorio-secretorio
Ani s 6
7
(Inibitore della serine proteasi)
Escretorio-secretorio
Ani s 7
139-154
Glicoproteina
Escretorio-secretorio
Ani s 8
15
SXP/RAL-2 family proteins
Escretorio-secretorio
Ani s 9
14
SXP/RAL-2 family proteins
Escretorio-secretorio
pesce fresco cotto per almeno 20 minuti a 60 gradi. La
cottura è in grado di uccidere il parassita e di ridurre,
ma non di annullare la allergenicità dell’Anisakis simplex, che persiste anche dopo cottura a 100°C.
Diagnosi di allergia alla tropomiosina
Nell’iter diagnostico di allergia alle tropomiosine
occorre considerare che, pur prendendo atto che
i dati esistenti confermano la Tropomiosina come il
componente allergenico maggiore, condizionante la
cross-reattività tra le differenti specie, piccoli cambiamenti della sequenza degli aminoacidi nelle isoforme
potrebbero influenzare la reattività dell’allergene nel
legare le IgE specifiche. Per di più, le differenze nelle
tropomiosine native e ricombinanti possono contribuire ad aumentare le differenti allergenicità, così come
la fusione o l’inappropriato ripiegamento di proteine
ricombinanti può condizionare la reattività del legame
con le IgE specifiche. Infine la frequenza del legame
con le IgE specifiche può essere subordinata alle differenze di background genetico dei soggetti. Queste
premesse ci inducono a non sottovalutare la rilevanza
della sensibilizzazione alla tropomiosina, soprattutto
perché è un allergene pan-cross sensibilizzante tra le
diverse classi di artropodi, crostacei, aracnidi e insecta, ed i molluschi, e ad evidenziare la complessità
dell’accertamento diagnostico di questa condizione,
attraverso l’utilizzo della consueta sequenza di test di
primo (prove cutanee) e secondo livello (ricerca di IgE
specifiche) (Tab. IX).
Prove cutanee (Skin Prick Test)
Nel caso di allergia alla tropomiosina (Chi k 10) del
S. La Grutta et al.
Chironomus kiiensis (tafano), Jeong et al., in pazienti
adulti hanno evidenziato una forte cutipositività a seguito delle prove cutanee con Chi k 10, a dimostrazione dell’elevato grado di sensibilizzazione all’estratto
dell’insetto 13.
Alcuni Autori in bambini con allergia ai gamberetti
hanno comparativamente testato i risultati delle prove
cutanee eseguite con estratti commerciali del Penaeus
monodon (gambero gigante o mazzancolla imperiale)
e con la tecnica del prick-by-prick a partire da estratti
di gamberetti crudi, al fine di calcolare il valore predittivo del diametro medio del pomfo rispetto all’esito del
challenge alimentare con il gambero gigante. In tutti
i pazienti allergici è stato verificato che il diametro
medio del pomfo equivalente a 30 mm, ottenuto con il
prick-by-prick da estratto di Penaeus monodon ha una
probabilità predittiva dell’80% per il challenge positivo con l’alimento. L’utilizzo combinato dell’estratto
commerciale e non, con un valore del diametro medio
del pomfo rispettivamente di 22,5 e 20 mm, ha un
potere predittivo del 95% per un challenge positivo
con il Penaeus monodon. Questo dato è rilevante se
si considera che l’allergene Pen m 1 del Penaeus monodon possiede il 99% di identità con la tropomiosina
del gamberetto Pen a 1. Tuttavia, come per altri valori
di cut-off diagnostici proposti per altri alimenti, tali li-
Nella diagnosi di allergia
non bisogna sottovalutare la
complessità dell’accertamento
diagnostico.
33
Tab. IX. Diagnosi di allergia alla tropomiosine. Alcuni esempi pratici.
Sospetto diagnostico
I Livello
Specie
Allergene
Skin Prick Test
(ad es.)
Penaeus aztecus
(Gamberetto scuro)
Pen a 1
Chironomus kiiensis (tafano)
Chi k 10
Penaeus monodon
Pen m 1
Penaeus aztecus
Pen a 1
r Pen a 1
Chironomus kiiensis (tafano)
Chi k 10
Acaro della polvere
rDer p 10
Blattella germanica
nBla g7
Prick-by-prick
(ad es)
II Livello
IgE specifiche
(ad es.)
Diagnosi di certezza
III Livello
Biologia molecolare
IgE specifiche
miti proposti sono scarsamente rilevanti dal punto di
vista clinico, dato che meno del 10% dei bambini della casistica presenta un diametro medio dello SPT per
qualunque allergene superiore a 20 mm 23.
La ricerca delle IgE specifiche
Riguardo il riscontro di IgE leganti la tropomiosina
sappiamo che in circa l’80% dei pazienti sensibilizzati al gambero marrone (Penaeus aztecus) vi sono
IgE per il Pen a 1. In pazienti con allergia agli acari
della polvere e storia clinica di allergia a gamberi,
che riferiscono reazione di orticaria generalizzata
da ingestione di gamberi e positività delle prove cutanee, il riscontro di IgE specifiche verso rPen a 1 è
un elemento di conferma per la diagnosi 59. Vi è però
da notare che le IgE specifiche per la tropomiosina
del gambero (Pen a 1) possono talvolta non essere
riscontrate, pur in presenza di manifestazioni cliniche
di entità medio grave (edema laringeo, edema della
lingua e delle labbra) e di prick test positivi eseguiti
mediante tecnica prick-by-prick da estratti dell’alimento naturale. Alonso et al. riferiscono che il ricorso a
tecniche di immunoblotting consente di identificare le
bande di 46 kDa e 25 kDa leganti le IgE specifiche,
con un ampio grado di cross-reattività (evidenziabile
con la tecnica di immunoblotting-inibizione) con le altre categorie di gamberi, gamberetti e granchi 60.
34
Anisakis simplex
rAni s 3
Penaeus aztecus
ePen a 1
Penaeus indicus
nPen i 1
Penaeus monodon
nPen m 1
Joang et al. hanno riportato che le IgE nei confronti di
tropomiosina ricombinante si ritrovano nella maggior
parte dei pazienti (17 equivalenti all’81%) dei 21 sieri di pazienti adulti sensibilizzati, con sintomatologia
respiratoria allergica (asma), che erano stati testati
con tropomiosina ricombinante (Chi k 10) di Chironomus kiiensis (tafano). In alcune zone del Giappone la
allergia a questo insetto è molto frequente nei pazienti
(14,2%), e soprattutto nella stagione autunnale costituisce la principale causa allergenica indoor, rispetto
alle usuali fonti degli acari e degli scarafaggi 13.
Jeong et al., hanno anche studiato le IgE specifiche
verso la tropomiosina ricombinante della Periplaneta
fuliginosa, Per f 7 in 30 pazienti adulti, evidenziando
che le IgE specifiche contro Per f 7 si ritrovano soltanto nel 26,9% dei pazienti, a riprova che altre proteine della Periplaneta fuliginosa potrebbero giocare
un ruolo di maggiore allergenicità. Infatti, l’inibizione
specifica del legame IgE, ottenuta con la tropomiosina
ricombinante è del 37,7% rispetto al maggior dato
dell’83,1% che si ottiene con l’estratto crudo di Periplaneta fuliginosa 15.
La Tropomiosina derivata dal Dermatophagoides farinae,
Der f 10, è stata inizialmente descritta come un allergene
maggiore 43. Tuttavia, in seguito Der p 10 da Dermatophagoides pteronyssinus è stato clonata, ed è stata riportata una frequenza legame del 5,6% di Der p 10 con le
IgE specifiche dei pazienti allergici agli acari 61.
Allergia alla Tropomiosina: dalla diagnosi molecolare alla pratica clinica
Come sappiamo, la cross-reattività tra organismi differenti è causata dalla presenza di epitopi IgE identici o simili. Sebbene ad oggi non ci sia un valore di
cut-off universalmente accettato per la somiglianza di
sequenze che indichi la potenziale cross-reattività, la
famiglia della tropomiosina contiene una sequenza di
“regioni” di epitopi che si sovrappone con gli epitopi
conosciuti di IgE, a riprova che questo approccio può
essere utilizzato per la determinazione di possibile allergenicità di nuove proteine 62. La cross-reattività tra la
tropomiosina del gambero e quella della Periplaneta
americana è alla base della presenza di IgE specifiche
di pazienti allergici ai due allergeni, rispettivamente
Pen a 1 e Per a 7. Infatti, a riprova che esistono tra le
due tropomiosine ampi segmenti di epitopi in comune, Asturias et al. hanno dimostrato in esperimenti di
ELISA-inibizione, che gli allergeni Per a 7 producono
una inibizione del 50% delle IgE specifiche del topo
leganti la tropomiosina del gambero, rispetto alla inibizione del 96% che si ottiene quando si utilizza la
tropomiosina (Pen a 1) del gambero 17.
Acevedo et al. hanno identificato che la tropomiosina
(Der p 10) è il principale allergene cross-reattivo tra i
due acari maggiormente allergenici nella zona dei tropici (Blomia tropicalis e Dermatophagoides pteronyssinus) e l’ascaride (Ascaride lumbricoides) appartenente
all’ordine dei Nematodi (classe Secernetea dell’ordine
dei Nematodi). Per dimostrare le cross-reattività sulla
base della omologie delle tropomiosine, gli Autori hanno utilizzato il siero di soggetti allergici agli acari, che
vivono in zone dove è perenne sia l’esposizione agli
acari che l’infezione da questi parassiti. La tropomiosina
dell’acaro (Der f 10) è in grado di inibire l’85% delle IgEleganti la tropomiosina dell’Ascaride (rBlot t 10), identificata come un allergene di 40 kDa di PM. La Der f 10
è anche la causa della cross-reattività tra la Blomia tropicalis (classe Aracnidi dell’ordine dei Sarcoptiformes)
(Blo t 10) e l’Ascaride lumbricoides (classe Secernetea
dell’ordine dei Nematodi), in quanto la prima tropomiosina possiede una sequenza aminoacidica con il 73%
di identità con la seconda. La presenza di cross-reattività
tra frazioni omologhe di estratti è dimostrabile con tecniche di immunoblotting, ad esempio quelle nelle quali il
grado di inibizione del legame delle IgE specifiche dei
pazienti verso la tropomiosina dell’ascaride (rBlo t 10) è
del 71% con la Blomia tropicalis, del 72% con Dermatophagoides pteronyssinus. La cross-reattività tra aracnidi
e nematodi è molto interessante soprattutto quando la si
contestualizza in alcuni particolari habitat tropicali, dove
i soggetti sono contemporaneamente esposti ad acari e
S. La Grutta et al.
parassiti. Ciò determina che questi allergeni cross-reattivi, in particolare la tropomiosina, potrebbero produrre
un effetto booster permanente con la promozione della
sintesi di elevati livelli di IgE specifiche, influenzando pesantemente l’esordio di allergia e/o l’evoluzione clinica
dell’asma 26.
L’utilizzo della biologia molecolare della diagnosi
Le attuali conoscenze sulle molecole allergeniche hanno
consentito la sintesi di allergeni ricombinanti e la disponibilità in commercio di test diagnostici volti alla ricerca
delle IgE specifiche verso alcune singole molecole allergeniche. La frequenza di sensibilizzazione alla tropomiosina è valutabile in molti casi mediante la determinazione
del profilo molecolare delle IgE specifiche 63. In questo
modo è possibile discriminare se la risposta allergica è
diretta verso le molecole allergeniche “genuine”, specie
specifiche, che indicano una sensibilizzazione primaria
o verso molecole come le Tropomiosine, pan-allergeni
responsabili di cross-reattività. In realtà le Tropomiosine
sono molecole allergeniche primarie per i crostacei e i
molluschi, mentre sono considerate allergeni minori per
l’acaro della polvere, per gli acari minori, per la Blattella
e per l’Anisakis.
Con la biologia molecolare è oggi possibile la ricerca delle singole IgE specifiche solo nei confronti del
rDer p 10 (d205 Phadia) e del rPen a 1 (f 351 Phadia), mentre con il Test ISAC 103 è possibile ricercare
contemporaneamente le IgE specifiche nei confronti di
6 tropomiosine, la rAni s 3 dell’Anisakis simplex, la
nBla g 7 della BG, la rDer p 10 dell’acaro della polvere, e tre tropomiosine dei gamberetti la ePen a 1, la
nPen i 1, la nPen m 1 rispettivamente del Penaeus aztecus, del Penaeus indicus e del Penaeus monodon.
Pur considerando la complessità delle problematiche
connesse alla cross-reattività e alla diagnostica tradizionale dell’allergia alle tropomiosine, il ricorso all’indagine molecolare è indicato eventualmente in seconda battuta, ovvero dopo la esecuzione degli SPT,
(indagine più semplice, più sensibile, meno invasiva
e meno costosa) o della ricerca delle IgE specifiche
per i singoli alimenti o inalanti (indagine più sensibile e meno costosa). Infatti, anche se la tropomiosina
rappresenta un allergene maggiore nei crostacei o nei
molluschi, la sua negatività non permette di escludere
una allergia, dato che una percentuale più o meno
ampia di allergia ai crostacei o ai molluschi nelle varie casistiche non è dovuta alla tropomiosina. Inoltre
ad oggi è possibile dosare le IgE specifiche solo per
alcune tropomiosine e la cross-reattività tra le diverse
35
Il ricorso all’indagine
molecolare è indicato
eventualmente in seconda
battuta, ovvero dopo la
esecuzione degli SPT, o della
ricerca delle IgE specifiche per
i singoli alimenti o inalanti.
tropomiosine dei gamberetti o dei molluschi è elevata
ma non è assoluta. In questi casi l’indagine molecolare potrà essere eseguita successivamente, a completamento dell’iter diagnostico, per dimostrare la allergia
alla tropomiosina, informazione comunque utile per le
possibili cross-reattività, in specie se il bambino risulta
anche allergico all’acaro della polvere.
Allo stesso modo, l’indagine molecolare per evidenziare un’allergia alla tropomiosina in un bambino sospetto
allergico all’acaro della polvere è indicata solo in un
secondo tempo, ad esempio nel caso si voglia sottoporlo
ad una immunoterapia specifica per l’acaro. In questi
casi, fermo restando che il criterio guida per la prescrizione della immunoterapia rimane sempre la clinica, è
necessario accertarsi che la sensibilizzazione allergica
verso l’acaro sia dovuta essenzialmente ad una sensibilizzazione verso gli allergeni maggiori dell’acaro
(il Der p 1 o il Der p 2) e non verso la tropomiosina
(Der p 10). I risultati di questa valutazione preliminare
possono fornire ulteriori chiarimenti sul ruolo della Tropomiosina nel determinare sintomi respiratori in soggetti
allergici all’acaro della polvere. Nel caso si riscontri la
positività per il Der p 10 sarà necessario ricercare nella
anamnesi una possibile allergia, magari subclinica, verso i crostacei e i molluschi, ed eventualmente testare anche la presenza di una loro sensibilizzazione mediante
prove in vivo ed in vitro.
Nel caso si sospetti una allergia alla Blattella o una
Anisakiosi, sarà indicato integrare gli SPT o la ricerca
delle IgE specifiche con la determinazione molecolare,
quando coesista una allergia all’acaro della polvere o
ai crostacei, per verificare se la sensibilizzazione sia
diretta verso gli allergeni maggiori dell’Anisakis simplex (Ani S 1 e Ani S 7) e della BG (Bla g 1 e Bla g 2)
o risulti come conseguenza di una cross-reattività delle
rispettive tropomiosine (Ani S 3 e Bla g 7).
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